煤矿床开采过程中形成一定范围的露天采矿区、矸石堆积区，因而破坏了矿区范围内的土地，使这一部分土地失去了原先的用途，而且由于采煤废水及生活污水的排放以及其他污染源的作用，对矿区范围内外的土地利用带来严重的危害。因此，煤矿区是当今世界陆地生物圈最为典型、退化最为严重的生态系统之一。从保护环境的要求出发，必须做到在采矿结束后尽可能地恢复被破坏的土地，消除各种污染源的危害，因地制宜地进行植被种植，达到满意的植被覆盖率，恢复水的蓄积能力，进一步对宏观气候进行调节，这些都是当前世界各采矿大国的热点课题。

该方向的主要研究内容包括三个方面：一是煤矿废弃地的微生物修复技术，其技术关键是监测和分析土壤污染物各类及成分，筛选与训化适合的微生物群落，构建一个对原生生态系统无危害的、稳定的、可循环的土壤微生物生态系统；二是煤矿废弃地的复垦与植被生态修复技术，其关键技术是勘察与评价煤矿废弃地质结构和地貌气候变化规律，结合土壤成份分析、水利情况，筛选适应当地土壤与地貌的动植物体系，保护性的建立植被生态系统；三是煤矿废弃地的景观区建设规划与评价技术研究，其技术关键是结合煤矿废弃地地质地貌特点与当地人文、地理、历史及传统文化，设计合理的矿区特有地貌景观、地质景观和人文景观。

该团队近年来对煤矿废弃地修复进行了广泛研究，例如，新密一荥巩矿区的上庄矿、涉村矿和夹津口矿所产的煤矸石，采用自然酸度和控制酸度对煤矸石进行了淋溶实验研究。研究煤矸石中有害微量元素的条件，如不同淋溶时间、温度和pH值，得到煤矸石中微量元素析出与各淋溶条件的关系，不仅能为微量元素的可利用性、有毒有害元素的可剔除性奠定理论基础，而且对预防煤矸石中有毒有害元素对环境的影响，保护生态和人类生存的环境也具有理论和现实意义。对河南省嵩山周围矿区的煤矸石进行了分析研究，经过探索试验，制取铝盐和混合稀土，其含稀土煤矸石是制取增效多元矿载肥的原料，以斜方沸石作为载体，将N、P、K和微量元素载起，然后在根据农作物的需要缓慢释放，供农作物吸收，矿载肥的载体部分，风化后转变为土壤的组成部分，同时也改良了土壤，这为煤矸石的开发利用展示了美好的前景。另外，用煤矸石和还原铁粉为原料制备含镍废水净化剂硫化亚铁，并进行了含镍废水的处理实验，通过大量反复的实验，发现用煤系硫铁矿与还原铁粉混合后加热反应，其产物具有很好的除镍效果。该产品生产原料来源广，工艺简单，价格低廉，具有很好的应用价值，不但为含镍废水的治理开辟了新的途径，而且也进一步扩大了煤矸石矿资源化的利用范围，实现了以废治废和资源再生。